El documento proporciona información sobre las propiedades químicas y físicas del galio. El galio es un metal blando que se derrite a una temperatura baja de 29.5°C. Forma compuestos como el hidróxido de galio y sales de galio. Pequeñas cantidades de galio no son dañinas para los humanos pero algunos compuestos como el cloruro de galio pueden ser tóxicos si se está expuesto a altas dosis. El galio tiene usos potenciales aunque actualmente carece de aplicaciones prácticas

1. FAMILIA DEL BORO

2. Características generales Configuración electrónica: ns 2 p 1 Metales y no metales: El boro es un no-metal y es semiconductor y forma enlaces covalentes, mientras que el resto son metales, aumentando el carácter metálico según descendemos en el grupo, aunque el aluminio forma enlaces covalentes perfectamente definidos. dureza: El boro es muy duro, los metales son mucho más blandos, destacando el talio que puede rayarse con la uña. electronegatividaD: Electronegatividad intermedia e irregular pues crece hacia abajo a excepción del boro. Estado de oxidación habitual : +3, aunque Ga, In y Tl presentan también +1.

3. PH: Los óxidos e hidróxidos del boro son ácidos, los del aluminio y galio son anfóteros y los del indio y talio son básicos; el TlOH es una base fuerte. Puntos de fusión: bastante bajos a excepción del boro. Puntos de ebullición: intermedios. Solubilidad: La mayoría de las sales son solubles en agua. Son buenos reductores, especialmente el aluminio. Conductores: El boro no conduce la corriente, el aluminio y el indio son buenos conductores mientras que galio y talio son malos. Características generales(2)

4. ¿Con qué reaccionan? No reaccionan con el agua, a excepción del Al: 2 Al (s) + 3 H 2 O -> Al 2 O 3 (s) + 3 H 2 (g) (pero forma en seguida una capa de óxido que queda en el metal e impide que continúe la reacción) Únicamente el B y el Al reaccionan con el N a temperaturas altas, formando nitruros: 2 B (s) + N 2 (g). -> 2 BN (s) Reaccionan con los halógenos formando halogenuros: 2 E + 3X 2 -> 2 EX 3

5. Características principales Del BORO (B) Nº atómico:5 Densidad (g/ml) 2,34 Estructura Cristalina: Hexagonal Configuración electrónica:[He]2s2p 1 Metaloide Semiconductor Estado de la materia: sólido (no magnético) Tª fusión: 2349K Tª ebullición: 4200K Trivalente Existe en abundancia en el mineral borax No se ha encontrado libre en la naturaleza.

6. Hay dos alótropos del boro; el boro amorfo es un polvo marrón, pero el boro metálico es negro. La forma metálica es dura (9,3 en la escala de Mohs) y es un mal conductor a temperatura ambiente. Como su último orbital no está lleno tiene tendencia a captar electrones por esto, sus compuestos a menudo se comportan como ácidos de Lewis, reaccionando con rapidez con sustancias ricas en electrones. Transmite la radiación infrarroja. Es el elemento con más resistencia a la tracción. Características principales Del BORO (2)

7. Isótopos del boro En la naturaleza de encuentran dos isótopos de boro: 11 B (80,1%) 10 B (19,9%)

8. El BORO EN LAS PLANTAS Para las plantas el boro es un nutriente esencial. Parece tener un papel fundamental en el mantenimiento de la estructura de la pared celular (mediante formación de grupos cis-diol) y de las membranas. Los síntomas de deficiencia suelen aparecer en las hojas jóvenes y los de toxicidad en las hojas maduras. Un exceso de boro es perjudicial para algunas plantas poco tolerantes al boro, pudiendo actuar en sus nervaduras debilitándolas.

9. El B se forma en un proceso denominado astillamiento (spallation), que consiste en la rotura de núcleos más pesados que el boro a causa del bombardeo de rayos cósmicos. Al ser tan poco frecuente este proceso, la abundancia ó cósmica del boro es muy pequeña. Formación de boro

10. ALUMINIO ¿Dónde se encuentra y en qué abundancia? El aluminio es el elemento metálico más abundante en la Tierra y en la Luna, pero nunca se encuentra en forma libre en la naturaleza. Se halla en: Las plantas. En casi todas las rocas, sobre todo en las ígneas, que contienen aluminio en forma de minerales de aluminosilicato. Cuando estos minerales se disuelven, según las condiciones químicas, es posible precipitar el aluminio en forma de arcillas minerales, hidróxidos de aluminio o ambos. En esas condiciones se forman las bauxitas que sirven de materia prima fundamental en la producción de aluminio.

11. ALUMINIO Curiosidades El aluminio fundido puede tener reacciones explosivas con agua. El metal fundido no debe entrar en contacto con herramientas ni con contenedores húmedos. A temperaturas altas, reduce muchos compuestos que contienen oxígeno, sobre todo los óxidos metálicos. Estas reacciones se aprovechan en la manufactura de ciertos metales y aleaciones.

12. ALUMINIO Propiedades Químicas Rápida formación de capa de óxido de aluminio (Alúmina Al 2 O 3 ) impermeable y adherente que detiene el proceso de oxidación, lo que le proporciona resistencia a la corrosión y durabilidad. (Debido a su elevado estado de oxidación impermeable y adherente) . La capa de oxido formada sobre el aluminio se puede disolver en ácido cítrico formando citrato de aluminio. El aluminio tiene características anfóteras . Se disuelve tanto en ácidos (formando sales de aluminio) como en bases fuertes (formando aluminatos con el anión [Al(OH) 4 ] - ) liberando hidrógeno. Estado de oxidación +III como es de esperar por sus tres electrones en la capa de valencia.

13. ALUMINIO Propiedades Físicas Estado de la materia Sólido Punto de fusión 933,47 K(660°C) Punto de ebullición 2792 K Entalpía de vaporización 293,4 kJ/mol Entalpía de fusión 10,79 kJ/mol Presión de vapor 2,42 × 10 -6 Pa a 577 K Velocidad del sonido 5100 m/s a 273 - 300 K Es de color blanco brillante. Buen conductor del calor y de la electricidad. Resistente a la corrosión, gracias a la capa de Al 2 O 3 formada.

14. Aleaciones Desde el punto de vista físico, el aluminio puro posee una resistencia muy baja a la tracción y una dureza escasa. En cambio, unido en aleación con otros elementos, adquiere características mecánicas mejores. Hay distintos tipos de aleaciones: Duraluminio: El duraluminio contiene pequeñas cantidades de cobre (3 - 5%), magnesio (0,5 - 2%), manganeso (0,25 - 1%) y Zinc (3,5 - 5%). Anticorodal: El anticorodal esta compuesto a base de aluminio y pequeños aportes de magnesio y silicio . Pero que pueden contener a veces manganeso, titanio y Cromo.

15. ¿Qué le aportan los elementos aleantes al aluminio? Cromo: Aumenta la resistencia mecánica cuando está combinado con otros elementos Cu, Mn, Mg. Cobre: Incrementa las propiedades mecánicas pero reduce la resistencia a la corrosión. Hierro: Incrementa la resistencia mecánica. Manganeso: Incrementa las propiedades mecánicas y reduce la calidad de embutición. Silicio: Combinado con magnesio (Mg), tiene mayor resistencia mecánica. Titanio: Aumenta la resistencia mecánica. Magnesio: Tiene alta resistencia tras el conformado en frío. Zinc: Reduce la resistencia a la corrosión.

16. Aleaciones de aluminio Estructuras portantes edificios, aviones, automóviles, tanques, buques, bicicletas. Embalaje de alimentos papel de aluminio, latas, tetrabriks Carpintería metálica puertas, ventanas, cierres, armarios. Bienes de uso doméstico utensilios de cocina, herramientas. Transmisión eléctrica torres de alta tensión. Calderería estructuras para almacenaje y transporte. Combustibles cohetes espaciales. El aluminio se emplea más a menudo aleado con otros metales, y sus principales usos son relacionados con:

17. GALIO GRUPO DEL BORO Número atómico:31 Grupo:13 Periodo:4 Configuración electrónica:[Ar] 3d 10 4s 2 4p 1 Estados de oxidación:+3 Electronegatividad:1.81 Radio atómico / pm:122.1 Masa atómica relativa:69.723 ± 0.001 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

18. Propiedades El galio es semejante químicamente al aluminio. Es anfótero, pero poco más ácido que el aluminio. La valencia normal del galio es 3+ y forma hidróxidos, óxidos y sales. Reacciona vigorosamente con agua hirviendo, pero ligeramente con agua a temperatura ambiente. Las sales de galio son incoloras; se preparan de manera directa a partir del metal, dado que la purificación de éste es más simple que la de sus sales. El galio forma aleaciones eutécticas de bajo punto de fusión con varios metales, y compuestos intermetálicos con muchos otros. Todo el aluminio contiene cantidades pequeñas de galio, como impureza inofensiva, pero la penetración intergranular de grandes cantidades a 30ºC causa fallas catastróficas.

19. Efectos ambientales del Galio Una controversia con el galio involucra las armas nucleares y la polución. El galio es usado para unir las minas entre sí. Sin embargo, cuando las minas se cortan y se forma polvo de óxido de plutonio, el galio permanece en el plutonio. El plutonio se ve inutilizado para su uso como combustible porque el galio es corrosivo para varios otros elementos. Si el galio es eliminado, sin embargo, el plutonio se vuelve útil de nuevo. El problema es que el proceso para eliminar el galio contribuye a una gran cantidad de polución en el agua con sustancias radiactivas. El galio es un elemento ideal para ser usado en minas, pero la polución es destructiva para La Tierra y para la salud de sus habitantes. Incluso haciéndose esfuerzos para eliminar la polución del agua, esto incrementaría significativamente los costes de procedimiento de la conversión de plutonio en un combustible (en alrededor de 200 millones de dólares). Los científicos están trabajando en otro método para limpiar el plutonio, pero pueden pasar años hasta que sea completado

20. Efectos del Galio sobre la salud El galio es un elemento que se encuentra en el cuerpo, pero en cantidades muy pequeñas. Por ejemplo, en una persona con una masa de 70 kilos, hay 0,7 miligramos de galio en su cuerpo. Si esta cantidad de galio estuviera condensada en un cubo, el cubo solo mediría 0,49 milímetros de lado. No tiene beneficios probados en las funciones corporales, y lo más probable es que solo esté presente debido a las pequeñas cantidades en el ambiente natural, en el agua, y en los residuos en los vegetales o frutas. Se sabe que algunas vitaminas y aguas de distribución comercial contienen cantidades traza de galio de menos de una parte por millón. El galio puro no es una sustancia peligrosa por contacto para los humanos. Ha sido manipulada muchas veces solo por el simple placer de observar como se derrite por el calor emitido por una mano humana. Sin embargo, deja manchas en las manos. Incluso el componente radioactivo del galio, citrato de galio (67Ga), puede ser inyectado en el cuerpo y usado para escáneres con galio sin efectos perjudiciales. Aunque no es peligroso en pequeñas cantidades, el galio no debe ser consumido a propósito en grandes dosis. Algunos compuestos del galio pueden ser de hecho muy peligrosos, sin embargo. Por ejemplo, altas exposiciones al cloruro de galio (III) pueden causar irritación de la garganta, dificultades de respiración, dolores pectorales, y sus vapores pueden provocar afecciones muy graves como edema pulmonar y parálisis parcial.

21. El Galio - Un metal que Confunde a los Expertos UNO DE LOS METALES menos conocidos, el galio, presenta características extremadamente singulares y es desde hace años un enigma para los expertos. Como el galio lo mismo es sólido que líquido, los técnicos no saben en qué emplearlo. Cuando se le da la forma de una moneda, se asemeja mucho a uno de estos codiciados discos, pero al cogerla con la mano el calor hace que se derrita. El galio es lo suficientemente fuerte para hacer clavos, pero, a los primeros síntomas de calor, se derrite como una vela. Su punto de fusión es 29.5 grados centígrados. Al solidificarse se parece a la plata; cuando se derrite se asemeja al mercurio. Sin embargo, como una curiosidad este metal es demasiado costoso, ya que un sólo kilogramo vale más de 3000 dólares. Nunca se le encuentra como metal libre, y su precio elevadísimo refleja lo mucho que cuesta separarlo del plomo y zinc. En la actualidad este metal carece de em pleo útil. Pero esta situación tal vez no dure mucho tiempo. ¡Después de todo, no hace muchos años que el uranio era una curiosidad de laboratorio!

22. Aspecto El galio sólido parece gris azulado cuando se expone a la atmósfera. El galio líquido es blanco plateado, con una superficie reflejante brillante. Su punto de congelación es más bajo que el de cualquier metal con excepción del mercurio (-39ºC o -38ºF) y el cesio (28.5ºC u 83.3ºF).

23. Usos En aleación con plata y estaño, el galio suple en forma adecuada la amalgama en curaciones dentales. También sirve para soldar materiales no metálicos, incluyendo gemas. El galio ha dado excelentes resultados como semiconductor para uso en rectificadores, transistores, fotoconductores, fuentes de luz, diodos láser o máser y aparatos de refrigeración. En termómetros de alta temperatura por su bajo punto de fusión. Por su intenso y brillante plateado y la capacidad de mojar superficies de vidrio y porcelana se utiliza en la construcción de espejos. El galio se alea con facilidad con la mayoría de los metales y se usa en aleaciones de bajo punto de fusión. El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear .

24. Indio

25. DESCUBRIMIENTO DEL INDIO El indio fue descubierto por Ferdinand Reich y Theodor Richter en 1863 cuando estaban buscando talio en unas minas de cinc mediante un espectrógrafo . Fue aislado por Ritcher en 1867 Debe su nombre al color índigo de una línea espectral característica del elemento. F. Reich y Th. Richter identificaron el elemento en la blenda de cinc. Más tarde lo aislaron. .

26. ABUNDANCIA EN LA NATURALEZA Es bastante escaso en la naturaleza (63º en orden de abundancia) y nunca se encuentra como metal libre, sino comúnmente como sulfuro In 2 S 3 , en ciertas blendas de cinc y en los minerales de hierro , wolframio y estaño . Hasta 1924, en forma pura no existía más de un gramo del elemento. Es más abundante que la plata; representa el 2,5x10 -5 % en peso de la corteza terrestre

27. PROPIEDADES Es un metal muy blando, blanco-plateado brillante. Es estable al aire al recubrirse inmediatamente de una capa fina de su óxido, estable frente al agua y las bases. El metal puro da un sonido agudo cuando se dobla. En estado líquido moja el vidrio igual que el galio . Es un metal dúctil y maleable, con un bajo punto de fusión y un punto de ebullición elevado.

28. Resumen de Reactividad Es bastante reactivo y reacciona con el azufre y los halógenos, así como también se disuelve en los ácidos. No se ataca en el aire ni en el agua a temperatura ambiente, pero arde en el aire en caliente formando el óxido In 2 O 3 , parecido a la alúmina (el óxido correspondiente del aluminio ). Forma compuestos divalentes y trivalentes. Con aire: Suave; In 2 O 3 Con HCl 6M: Suave; H 2 ; InCl 3 Con HNO 3 15M: Suave; In(NO 3 ) 3 Con NaOH 6M: No reacciona

29. Isótopos Z Nombre del Núclido Vida Media Spin Abundancia (%) Masa Atómica (uma) 49 Indio-111 2,805 dias 9/2 0,00 111 49 Indio-113 Estable 9/2 4,28 112,9041 49 Indio-113m 1,658 horas 1/2 0,00 113 49 Indio-114 1,198 minutos 1 0,00 114 49 Indio-114m 49,51 dias 0 0,00 114 49 Indio-115 440 billones de años 9/2 95,72 114,9039 49 Indio-115m 4,486 horas 1/2 0,00 115 49 Indio-116 14,1 segundos 1 0,00 116 49 Indio-116m 54,2 minutos 5 0,00 116 49 Indio-117 44 minutos 9/2 0,00 117 49 Indio-117m 1,94 horas 1/2 0,00 117

30. Obtención Se produce principalmente a partir de los residuos generados durante el procesado de menas de cinc. También se encuentra en menas de hierro, plomo y cobre. Se obtiene mediante la electrolisis de sus sales. Posteriormente se produce la extracción o intercambio iónico .

31. Se puede depositar sobre otros metales y evaporarse sobre un vidrio formando un espejo tan bueno como los hechos con plata , pero más resistente a la corrosión. El metal tiene una elevada sección de captura de neutrones tanto lentos como rápidos. Láminas de Indio se utilizan como detectores de neutrones y aleaciones de un 80% plata - 15% indio - 5% cadmio como absorbentes de neutrones. UTILIDADES

32. EFECTOS SOBRE LA SALUD

33. Todos los compuestos del indio deben ser considerados como altamente tóxicos. Los compuestos del indio provocan daños en el corazón, riñones e hígado y pueden ser teratógenos.

34. Curiosidades del Elemento. Se empleó principalmente durante la Segunda Guerra Mundial como recubrimiento en motores de alto rendimiento de aviones

35. A mediados y finales de los años 1980 despertó interés el uso de fosfuros de indio semiconductores y películas delgadas de óxidos de indio y estaño para el desarrollo de pantallas de cristal líquido (LCD). Esto es debido a que el uso del indio permitió la obtención del color azul en diodos LED , que se había resistido durante años.

36. Talio

37. Descubrimiento del Elemento Descubierto espectroscópicamente por el británico Crookes en 1861. El nombre se le dio por la línea verde del espectro que identificó al elemento. El metal fue aislado por Crookes y A. Lamy, al mismo tiempo, en 1862. William Crookes

38. Su punto de fusión es más bajo de lo esperado y es líquido en un intervalo muy amplio. Este metal es muy blando y maleable. Alto índice de refracción y bastante reactivo.

39. Talio-201 La medicina nuclear proporciona métodos para diagnosis de situaciones críticas. En registros de talio-201 de un corazón,los rayos gamma liberados por su desintegración radiactiva se detectan y se usan para las imágenes de flujo sanguíneo hacia la pared del corazón

40. Combinaciones con S. Los cambios de conductividad del sulfuro de talio al exponerlo a luz infrarroja lo hacen adecuado para fotocélulas. El sulfato de talio (I) es incoloro, inodoro (por lo que no se detecta su presencia) y muy venenoso; se empleaba como raticida e insecticida (su uso está prohibido actualmente).

41. OBTENCIÓN El talio se obtiene principalmente como subproducto durante la fusión de blendas y piritas que contienen plomo cinc y cadmio. En los humos y polvos desprendidos existe gran cantidad de talio en forma de sulfato el cual se extrae con acido diluido. El extracto precipita y cristaliza aislandose el metal por electrolisis.

42. EFECTOS SOBRE LA SALUD

43. El cuerpo humano absorbe el Talio muy eficientemente, especialmente a través de la piel, los órganos respiratorios y el tracto digestivo. El talio actúa esencialmente por sustitución de k en líquidos intracelulares inhibiendo los cambios de k+ a través de membranas mitocondriales impidiendo la fosforilación oxidativa. Provoca un bloqueo de las funciones neuro-musculares pudiendo llegar a ser paralizante a dosis elevadas También se une a radicales –sh interfiriendo en la acción de diversas enzimas y alterando la producción energética celular

44. EFECTOS SOBRE EL MEDIOAMBIENTE

45. El Talio es soluble en agua en parte y consecuentemente este puede esparcirse en el agua subterr á nea cuando los suelos contienen grandes cantidades de este. El Talio tambi é n puede esparcirse por la absorci ó n del lodo. Hay indicadores de que el Talio es muy m ó vil en los suelos. El Talio es my t ó xico par las ratas y es aplicado como raticida por esta cualidad. El Talio tambi é n tiene efectos negativos sobre las plantas, como el cambio de color en las hojas y la disminuci ó n del crecimiento.